[发明专利]一种电动汽车感应电机励磁电流给定装置

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车电机控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种电动汽车电机驱动控制器如何发出励磁电流给感应电机给定装置。

背景技术

随着社会的发展以及能源、环保等问题的日益突出，纯电动汽车以其零排放，噪声低等优点越来越受到世界各国的重视，电动汽车已成为21世纪汽车产业的发展方向，是绿色车辆最主要的发展方向之一。但是由于感应电机本身的特性的限制以及供电电池电压的限制，电动汽车在高速行驶时不能工作在恒转矩区，而工作在恒功率区，此时需要通过弱磁来降低感应电机的输出转矩达到提高转速的目的。

感应电机以其构造简单、运行可靠以及调速范围广在电动汽车驱动系统中得到了普遍的运用。对电动汽车而言，要求感应电机在低转速时输出大转矩，同时又能运行在高转速。电机超过基速运行时，额定磁通下产生的反向电动势会超过逆变器输出的最大电压。为了保持电压平衡，必须减小磁通，即减小励磁电流以减小反电动势，此时感应电机进入弱磁区域。因此，给出合理的磁通给定值与保持磁通给定值变化时电机控制的稳定性，是保证感应电机高速运行性能的关键。

在感应电机控制当中，感应电机低速运行时，磁通给定值为额定磁通。进入弱磁区域时，磁通的给定方案主要有：

1.随转速的上升，人为减小磁通的方法。此方法的励磁电流由人为的给出，并不能保证转矩在当前转速下达到最大值。

2.基于电压、电流限制，由稳态方程推出磁通给定值的方法。此方法对感应电机的参数依赖较大，感应电机参数不准时很难达到最佳弱磁效果。

3.电压闭环的方法。此方案具有很强的鲁棒性，但目前对电压闭环PI的输出并没有利用感应电机在不同的弱磁区域的最佳弱磁曲线对PI输出进行限制。

综上可知，电动汽车的最高转速受到了电池端电压和感应电机最大电流的限制，而通过弱磁的方法提高转速是一种必然的选择。在这种控制方法下，如何合理的给出感应电机的励磁电流指令成为了影响电动汽车能够高速行驶的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种电动汽车感应电机励磁电流给定装置，使电动汽车能够达到更高的运行速度。

为实现上述发明目的，本发明电动汽车感应电机励磁电流给定装置，包括：

电压环PI控制器，对感应电机上的实际电压矢量u_s与最大电压矢量u_sm进行比较，并进行PI控制，输出合适的励磁电流给定值i_sdref；

其特征在于，还包括：励磁电流限幅计算模块，用于计算励磁电流限幅最大值i_sd.max和最小值i_sd.min；

1.1)、按感应电机运行于恒转矩区为：

i_sd.max＝i_sdn；i_sd.min＝0                                ①

1.2)、按感应电机运行于恒功率区为：